支架工藝設(shè)計(jì)及鏜孔夾具設(shè)計(jì)-L形支架
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目錄
摘 要 0
1 緒論 0
1.1 引言 0
1.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容 0
1.3課題的構(gòu)思 1
2 支架零件的工藝分析 1
2.1 支架零件分析 1
2.2 加工平面及孔的加工方法 2
2.3零件圖樣分析 2
2.4 零件的尺寸分析 2
2.5零件的技術(shù)要求分析 2
2.6生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型確定 3
2.7 毛坯的選擇 3
2.8 單個(gè)表面及加工方法的確定 4
2.9 加工工藝規(guī)程序的確定 5
2.10 定位基準(zhǔn)的選擇 6
2.11工藝路線的制定 6
2.12 工序尺寸及加工余量的確定 6
2.13確定切削用量及基本工時(shí) 7
3 鏜夾具設(shè)計(jì) 15
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 15
3.2定位元件的設(shè)計(jì)與選擇 15
3.3定位誤差分析 16
3.4切削力及夾緊力的計(jì)算 18
3.5鏜套與螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 19
3.6 夾緊裝置設(shè)計(jì) 21
3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21
總 結(jié) 22
致 謝 25
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容是包括提供的支架零件的機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及工裝夾具設(shè)計(jì)。
支架零件的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的主要部分,支持的部分過(guò)程規(guī)劃設(shè)計(jì)包括零件加工流程設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)夾具過(guò)程中,需考慮的是如定位元件、夾緊元件、夾具體、導(dǎo)向件以及其它部件;計(jì)算在出口處的夾具定位位置誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不好的地方,并注意改進(jìn)在以后的設(shè)計(jì)中。
關(guān)鍵詞:工藝規(guī)程設(shè)計(jì);支架
1
Abstract
Support the design content includes part of the mechanical manufacturing process design and die design.
Support parts of fixture design, a major part of fixture design of fixture parts design process, including parts processing design, process design and other parts. Design fixture in the process, it is considered that the positioning error is caused by the positioning error, The rationality of the fixture structure and design improvement.
Key word: Design of process specification; support
1 緒論
1.1 引言
我們都知道支架的加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械工程材料,如主題、強(qiáng)度測(cè)試的能力。正確解決一部分的處理定位、夾緊以及工藝路線、工藝確定大小等問(wèn)題,和專用夾具設(shè)計(jì),保證零件的質(zhì)量。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)他們的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。這個(gè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性、實(shí)用性強(qiáng),涉及廣泛的范圍。在設(shè)計(jì)不僅要注重基本概念和理論,并要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能更好的完成設(shè)計(jì)。
由于設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有錯(cuò)誤,希望老師們批評(píng)指正。
1.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容
1. 根據(jù)給定的“支架”零件圖,進(jìn)行工藝分析,完成毛坯圖;
2. 零件加工工藝設(shè)計(jì),完成加工過(guò)程卡片和工序
3. 模具設(shè)計(jì),根據(jù)工藝流程,完成特殊的夾具設(shè)計(jì),夾緊裝置采用通用手動(dòng)夾緊,結(jié)構(gòu)合理,良好的工藝性和經(jīng)濟(jì);
4. 對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具,進(jìn)行CAD裝配圖;
5. 根據(jù)夾具總裝圖。
6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
1.3課題的構(gòu)思
零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課后所進(jìn)行的。這種設(shè)計(jì)使我們能夠綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)到的知識(shí)。獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,支持設(shè)計(jì)過(guò)程規(guī)劃和使用夾具設(shè)計(jì)的基本原理,擬定夾具設(shè)計(jì),完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是一個(gè)實(shí)踐基本技能的機(jī)會(huì),熟悉和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn),圖表和其他技術(shù)數(shù)據(jù)和技術(shù)文檔,練習(xí)了運(yùn)用CAD制圖軟件,為未來(lái)從事的工作打下基礎(chǔ)。
2 支架零件的工藝分析
2.1 支架零件分析
設(shè)計(jì)支持的部分零件,根據(jù)給定的零件圖分析表明,主要部件的過(guò)程。零件圖如下圖:
圖2-1 支架零件圖
根據(jù)零件圖,本次支架零件的主要加工情況:
1)零件的底兩面,此底面可作為加工的粗基準(zhǔn)。
2)零件的左側(cè)端面。
3)零件的側(cè)邊M27孔和M6的孔,M27的孔作為后續(xù)加工的精基準(zhǔn),同時(shí)前道工序中的面也可作為精基準(zhǔn)。
4)底面的4-φ12孔和正面的2-φ7孔,以及正面的2-φ5還有底面的2-φ8配做的銷孔。底面的4-φ12孔可以作為后續(xù)M27孔加工的定位基準(zhǔn),這樣安排有助于整體工件的工藝性,保證工件定位時(shí)的精度要求。
2.2 加工平面及孔的加工方法
平面加工:底平面和左側(cè)面銑床加工
M27孔------處采用鏜
φ12、φ7-------采用鉆
M6螺孔------鉆、攻
φ5、φ8銷孔------鉆、鉸
根據(jù)實(shí)際情況和方便加工、采礦和銑削平面工件加工、鉆孔、最后的攻螺紋孔,加工孔通過(guò)鉆探,當(dāng)處理大洞可以使用鏜或鉆孔、鉸孔、鉸孔。
2.3零件圖樣分析
1)φ5和φ8的銷孔均為H7的公差。
2)其余各特征的公差均為自由公差。
3)材料為灰口鑄鐵HT200。
2.4 零件的尺寸分析
1)零件的其中一個(gè)重要的基本尺寸為M27孔到底面的中心高117mm。
2)4-φ12孔中心中心距98mm
3)螺紋孔為M6,其余是銷孔φ5和φ8。
2.5零件的技術(shù)要求分析
1) 底面和側(cè)面尺寸粗糙度要求為1.6,其余各面粗糙度要求為6.3,2-φ5和2-φ8銷孔為1.6,其余各特征粗糙度要求為6.3。
2) 定位精度要求:支架的孔的位置精度根據(jù)基本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。
2.6生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型確定
提高毛坯的質(zhì)量,可以減少機(jī)械加工余量、降低機(jī)械加工成本,但會(huì)增加毛坯的制造成本。毛坯的選擇一般主要考慮以下因素:材料的工藝性能;毛坯的尺寸、形狀和精度要求;零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及現(xiàn)有生產(chǎn)條件。
所謂生產(chǎn)平臺(tái)是一項(xiàng)(包括備件和廢)輸出稱為組件的生產(chǎn)計(jì)劃,其計(jì)算公式的機(jī)械制造工藝設(shè)備和夾具:
N=Qn(1+a%+b%)=1000X1(1+2%+5%)=1070件
機(jī)械制造業(yè)可以分為三種類型:?jiǎn)我簧a(chǎn),批量生產(chǎn),以及大量的生產(chǎn),由“機(jī)械制造工藝設(shè)備和固定裝置,”我們可以看到,批量生產(chǎn)類型。
2.7 毛坯的選擇
1)在進(jìn)行過(guò)程中,選擇合適的制造方法具有重要的意義。選擇不僅影響類型的生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備和生產(chǎn)成本,和零件的加工過(guò)程,設(shè)備和工具的消耗和工時(shí)定額有很大的影響,如毛培的選擇對(duì)加工。當(dāng)部分材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)已確認(rèn),使零件加工工藝設(shè)計(jì)時(shí),選擇毛坯的主要制造方法。
2)在制定的過(guò)程中,正確選擇有一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義,在機(jī)械加工過(guò)程中常用的生產(chǎn)(粗糙類型):
a 鑄件 b 鍛件 c 型材 d 焊接件
在批量生產(chǎn)的生產(chǎn)類型,以提高鍛件的生產(chǎn)效率和精度,自由鍛造毛坯制造方法。自由鍛件對(duì)材料纖維組織分布比較有利,機(jī)械強(qiáng)度高,生產(chǎn)率高,其形狀可復(fù)雜一些,機(jī)械加工余量小。
由于部分支持部分普通板,使用整個(gè)會(huì)處理耗時(shí),所以使用鑄造形式更適合的部分。
3)毛坯余量及工藝要求的確定:在編制過(guò)程中,由于鑄件加工時(shí)的尺寸控制不差,所以讓我們留大的加工余量。單邊的余量為3至5毫米,分別在第一個(gè)粗磨加工一刀通過(guò),留1毫米完成加工余量,鑄件毛坯不允許有裂紋,加工表面不允許有孔,疏松,不允許有雜質(zhì)和其它方面的缺陷。
2.8 單個(gè)表面及加工方法的確定
一般處理方法的選擇應(yīng)基于每個(gè)表面的精度要求,第一選擇,以確保需求的最終處理方法,然后選擇過(guò)程的前處理方法。流程選擇主要考慮以下因素:選擇處理方法可以滿足要求的表面處理技術(shù),部分材料屬性和熱處理要求;類型的零部件生產(chǎn)和工廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。
根據(jù)以上所列技術(shù)的要求,對(duì)粗糙度和各種加工方法都可以達(dá)到精度要求,并參照相關(guān)信息,進(jìn)行以下2種處理方案的設(shè)置:
(1)工藝路線方案1:
1、鑄造出毛坯。
2、鉆孔底面上的4-φ12。
3、鏜側(cè)邊的M27底孔
4、銑底面
5、銑左右側(cè)面
6、銑扁方
7、鉆側(cè)面的φ8H8和M6孔
8、鉆2-φ7孔
9、鉆M6孔
10、鉆2-φ5和φ8銷孔
11、去毛刺倒棱角
12、檢驗(yàn)入庫(kù)
(2)工藝路線方案2:
1、鑄造出毛坯體
2、退火去除表面應(yīng)力
3、粗銑和精銑底平面
4、鉆底平面上的4-φ12孔
5、鏜側(cè)邊的M27底孔
6、銑左側(cè)端面
7、銑扁方
8、鉆底面四個(gè)沉頭孔φ16
9、銑側(cè)邊2-φ7
10、配鉆2-φ5和2-φ8銷孔
11、去毛刺倒棱角
12、檢驗(yàn)入庫(kù)。
上述兩個(gè)工藝方案不同點(diǎn)是:
(1)方案一中是先加工兩個(gè)孔后再加工各面的。
(2)方案一中M27的大孔是在面加工之前完成的。
方案二對(duì)方案一的毛坯進(jìn)行了退火處理,這樣有利于零件的可加工性能,所以需要采取退火處理。在該方案中對(duì)孔的加工使用后開(kāi)始處理,供后續(xù)加工Φ12孔的加工,這個(gè)過(guò)程有一個(gè)缺點(diǎn)是在隨后的大孔中心孔加工,不能與垂直表面精度要求的保證,雖然部分提出的要求,但如果這個(gè)過(guò)程造成一定影響孔和垂直精度的表面。因此,在加工過(guò)程中要遵循先孔后表面的原理和方法,這樣就可以根據(jù)以上的加工方案,采用方案二的方法來(lái)支持。
2.9 加工工藝規(guī)程序的確定
根據(jù)以上分析。 在確定加工順序的時(shí)候,參考教材《機(jī)械制造工藝與夾具》的原則知:
1)為保證精度應(yīng)遵循先面后孔的加工順序。
2)粗精加工分開(kāi)完成,先粗后精的加工順序。
3)合理安排熱處理時(shí)間。
該支架的技術(shù)規(guī)格如下:
1、鑄造出毛坯體
2、退火去除表面應(yīng)力
3、粗銑和精銑底平面
4、鉆底平面上的4-φ12孔
5、鏜側(cè)邊的M27底孔
6、銑左側(cè)端面
7、銑扁方
8、鉆底面四個(gè)沉頭孔φ16
9、銑側(cè)邊2-φ7
10、配鉆2-φ5和2-φ8銷孔
11、去毛刺倒棱角
12、檢驗(yàn)入庫(kù)。
2.10 定位基準(zhǔn)的選擇
第一步的繪圖過(guò)程路線是選擇定位基準(zhǔn)線。為了使所選擇的定位基準(zhǔn),保證整個(gè)加工過(guò)程順利進(jìn)行,要采取一個(gè)檢查如何選擇基準(zhǔn)的基準(zhǔn)面處理各種表面的選擇時(shí),考慮如何減少工件的定位誤差,并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工件裝夾方便。精基準(zhǔn)選擇主要遵循以下原則-基準(zhǔn)疊加原理、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則、互為基準(zhǔn)原則、文獻(xiàn)資料原則、易夾緊原則。粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序或的定位基準(zhǔn),選擇時(shí)主要遵循以下原則,確保相互位置要求,保證加工表面機(jī)械加工余量分布,便于工件夾緊和原油基準(zhǔn)允許您使用只有一個(gè)方向相同。
1)粗基準(zhǔn)的選擇:這是由于板零件加工支架,原基準(zhǔn)使用零件的底部部分作為粗基準(zhǔn)。
2)精基準(zhǔn)的選擇:在加工完的底平面和φ12孔均為后續(xù)精加工為保證的定位基準(zhǔn),因此本次零件的精基準(zhǔn)選擇的是加工后的底面以及4-φ12孔。
2.11工藝路線的制定
流程路線的起點(diǎn),在制定是使零件幾何尺寸精度和位置精度,合理安排加工高質(zhì)量的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定的情況下,,考慮使用一個(gè)專用機(jī)床夾具,并試著讓這一過(guò)程集中精力提高生產(chǎn)力。此外,還應(yīng)該考慮提高經(jīng)濟(jì)效率和降低生產(chǎn)成本。詳見(jiàn)工藝卡片和工序卡片。
2.12 工序尺寸及加工余量的確定
工件的加工工藝路線確定后,在進(jìn)一步安排各工序的具體內(nèi)容時(shí),就要對(duì)每道工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),其中包括正確的確定每道工序應(yīng)保證的工序尺寸。而工序尺寸與加工余量有著密切的關(guān)系。
合理確定加工余量,對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。余量太小,不能完全去除加工表面層的缺陷和各種各樣的錯(cuò)誤,但也不能補(bǔ)償工件的加工時(shí)工件的夾緊誤差。余量太大,不僅增加了機(jī)械加工能力,降低生產(chǎn)效率和浪費(fèi)原材料和能源,增加消費(fèi)的工具和其他工具,增加處理成本。所謂工作程序應(yīng)確保處理規(guī)模大小,機(jī)械加工余量是指的過(guò)程處理,切斷金屬的表面厚度使用查表法確定。
確定計(jì)算方法,機(jī)械加工余量的方法查表法、經(jīng)驗(yàn)法。綜合計(jì)算方法考慮問(wèn)題,而是因?yàn)楫?dāng)計(jì)算需要參考大量的資源和完整的和可靠的數(shù)據(jù),不得用于有限,盡管實(shí)證方法簡(jiǎn)單,但由于經(jīng)驗(yàn)有限,也不適合大規(guī)模生產(chǎn)也不習(xí)慣。所以本文選擇部分使用查表法來(lái)確定機(jī)械加工余量,過(guò)程維度和寬容,根據(jù)“機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程指南(吳助教,方舟子的瓊珊,機(jī)械工業(yè)出版社,2006年1月第一版第一次印刷)鑄造一個(gè)單面機(jī)械加工余量:
最大邊長(zhǎng)73mm,單面加工余量為3-5mm.
平面加工余量:底面加工余量為3mm。
基于固體,其余的洞是后續(xù)鉆井時(shí)再處理。
2.13確定切削用量及基本工時(shí)
工序 鑄造毛坯
工序 退火處理
工序3、4 粗銑、精銑底平面:
加工條件
工件材料:灰口鑄鐵HT150, ,鑄造毛坯。
處理要求:粗銑、磨底平面,表面粗糙度值。
機(jī)床:X5032立式銑床
刀具:面銑刀φ50mm,根據(jù):
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表
.計(jì)算切削用量
⑴已知毛坯小端長(zhǎng)度方向上的加工余量為3,銑的時(shí)候分為粗銑和精銑。
(1) 根據(jù)加工工藝設(shè)計(jì)及實(shí)用手冊(cè)“表
面銑刀的加工余量為時(shí),
取
⑶計(jì)算切削速度
按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
當(dāng)時(shí),其中
確定銑刀主軸轉(zhuǎn)速:
根據(jù)機(jī)械加工技術(shù)的手冊(cè)與類似的機(jī)器速度表查找相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為,選取。所以實(shí)際的切削速度:
③ 切削工時(shí)
工序5:鉆4-φ12
機(jī)床:搖臂鉆床Z3050 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
刀具:深孔鉆頭Φ12 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表
灰口鑄鐵的硬度為時(shí)切削速度
進(jìn)給速度是從“機(jī)械加工技術(shù)實(shí)用手冊(cè)”
令:
故轉(zhuǎn)速
按機(jī)床取所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)且,
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》在
式中,,
得:
工序6、7鏜M27孔
機(jī)床:臥式鏜床T68
刀具:鏜刀YG3X,鏜刀直徑φ25
《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》在12-7。
1. 粗鏜披20毫米:在同一時(shí)間應(yīng)檢查機(jī)器功率和強(qiáng)度可進(jìn)料機(jī)構(gòu):。
切削深度:?jiǎn)芜呌嗔?,進(jìn)行1次走刀;
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得:選用;
計(jì)算切削速度:《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8:
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取,所以實(shí)際切削速度:
.切削工時(shí): 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
②擴(kuò)孔φ25:同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度
切削深度:?jiǎn)芜呌嗔渴?,走刀進(jìn)行一次;
進(jìn)給量:從《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得:可以用;
計(jì)算切削得速度:
確定支架轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取,所以實(shí)際切削速度:
切削工時(shí): 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表
其中
故
工序8、9:銑側(cè)邊和扁方
(1)、銑削寬度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27可知:
粗銑:3—8 這里取5
(2)、銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知:
0.1—0.3 這里取0.2 1
(3)、銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知:
V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表11—51
取
由于是粗銑,故整個(gè)銑刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件
《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知:
所以,
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 :
式中:
所以,
工序10、11:鉆4-沉頭孔φ16和φ7孔
機(jī)床:搖臂鉆床Z3050 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
刀具:平鉆頭Φ16和φ7 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第二卷表
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表
灰口鑄鐵的硬度為時(shí)切削速度
由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表取進(jìn)給量
令:
故轉(zhuǎn)速
按機(jī)床取所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)且,
《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》在
式中,,
得:
工序12、13:鉆:2-φ5孔2-φ8孔
進(jìn)給量:切削速度:
由機(jī)床選取,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度:;
切削工時(shí):
鉆φ8孔
進(jìn)給量:切削速度:
按機(jī)床選取,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-31。
所以實(shí)際切削速度:;
切削工時(shí):
3 鏜夾具設(shè)計(jì)
該夾具主要用于鏜削加工的孔底鉆側(cè)M27,因此,在這一過(guò)程中處理,應(yīng)考慮確保加工精度的每個(gè)數(shù)據(jù),如何提高生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
在過(guò)程中的第一步是選擇一個(gè)位置參考。定位基準(zhǔn)的選擇必須是合理的,否則將直接影響到加工過(guò)程和完成零件的質(zhì)量。不恰當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)選擇傾向于增加過(guò)程或提出不合理的,或使夾具設(shè)計(jì)的難度,甚至低于加工精度(特別是)定位精度要求。因此,我們應(yīng)該根據(jù)圖紙的技術(shù)要求,從零件加工精度要求,選擇定位基準(zhǔn)。這部分技術(shù)要求不高,沒(méi)有更高程度的并行性和對(duì)稱性,所以我們必須考慮如何提高勞動(dòng)效率,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。
在加工此大孔之前底平面及底平面上的4-φ12孔以及加工,主要定位基準(zhǔn)依然選用底面和對(duì)角的2-φ12孔作為定位基準(zhǔn),這樣就是選擇“一面兩孔”的定位原則方式。
3.2定位元件的設(shè)計(jì)與選擇
本次的定位方式為“一面兩孔”的定位方式,按照一面兩孔的定位原則,則定位元件就是一面兩銷,一面為定位的工件底面,兩個(gè)銷就是底面上的兩個(gè)對(duì)稱的2-φ12孔作為定位方式。此兩個(gè)孔的定位方式無(wú)非是選擇定位銷,本次采用機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)件,一個(gè)用固定式定位銷,一個(gè)依然是固定式定位銷,所不同的是采用的是菱形固定式定位銷,此兩個(gè)固定式定位銷均為機(jī)床的夾具標(biāo)準(zhǔn)件,具體的此固定式定位銷的形式如下圖3-1所示。
圖3-1 固定式定位銷
3.3定位誤差分析
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位,所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是固定式定位銷和菱形式固定式定位銷(即削邊銷)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
加工孔的流程圖可以計(jì)算兩孔中心距。
因?yàn)檫@兩個(gè)孔位置公差,所以尺寸公差。
所以兩工藝孔的中心距為 ,而兩工藝孔尺寸為。
基于文獻(xiàn)[16]邊緣與圓柱銷銷設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下:
圖3-2定位元件示意圖
(1)確定好兩定位銷中心距尺寸及其偏差
==
(2)確定圓柱的銷直徑和它的公差
(—基準(zhǔn)孔最小直徑)
取f7
所以圓柱銷尺寸為
(3)削邊銷的寬度b和B (由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》)
(4)削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
其中: —基準(zhǔn)孔最小的直徑 —圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合空隙
(5)削邊銷直徑及其公差
總體經(jīng)濟(jì)制造精度下的定位銷,其直徑公差范圍,定位銷定位圓柱部分的前沿的直徑大小。
3.4切削力及夾緊力的計(jì)算
選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)
刀具的幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[18]查表可得:
圓周切削分力公式: 式(3.1)
式中
式(3.2)
查表得: 取
由表可得參數(shù):
即:
同理:徑向切削分力公式 : 式(3.3)
式中參數(shù):
即:
軸向切削分力公式 : 式(3.4)
式中參數(shù):
即:
根據(jù)工件應(yīng)力切削力的作用,鎖模力,發(fā)現(xiàn)在加工的過(guò)程中夾緊最不利狀態(tài)的時(shí)刻,根據(jù)靜力平衡理論的理論計(jì)算夾緊力。最后為了保證可靠夾緊,然后乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力。即:
式(3.5)
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式(3.6)
式中:為各種因素的安全系數(shù),根據(jù)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》,可知:
所以,由式(3.5)有:
由圖2可知鏜圓孔產(chǎn)生的圓周切削分力應(yīng)由夾緊力來(lái)平衡,但加工時(shí)同時(shí)加工兩個(gè)孔,所以。
即: =
3.5鏜套與螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)
根據(jù)工藝要求是對(duì)側(cè)邊的M27的孔進(jìn)行鏜夾具的設(shè)計(jì),所以本次設(shè)計(jì)采用可換的鏜套。在鏜套安裝座上對(duì)應(yīng)相應(yīng)的鏜套??蓳Q鏜套還需要固定鏜套的螺釘,這樣以此為了能更好的加工孔。具體的鏜套安裝座和鏜套、螺釘?shù)木唧w選擇如下:
選用鏜套如圖所示:
圖3-3鏜套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:
表3-1鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
公稱尺寸
允差
30
35
30
-0.012
-0.027
44
46
15
2
21
25
1.5
鏜套固定在鏜套安裝座上時(shí)需要用螺釘固定,一般選用鏜套螺釘來(lái)固定,根據(jù)本次的鏜套尺寸,配用鉆套螺釘來(lái)固定鏜套。
圖3-4鉆套螺釘標(biāo)準(zhǔn)
圖3-5 鉆套螺釘M6的主要尺寸
3.6 夾緊裝置設(shè)計(jì)
本次鉆孔夾具的夾緊裝置是在兩個(gè)定位銷的定位面上方用移動(dòng)壓板壓緊,夾緊的元件選擇機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)件普通的移動(dòng)壓板即可,移動(dòng)壓板也是機(jī)床的夾具標(biāo)準(zhǔn)件。本次設(shè)計(jì)的鉆孔夾具的夾緊裝置圖如下:
圖3-6 鏜孔夾具的夾緊方式
3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
鉆夾具操作相對(duì)簡(jiǎn)單,因?yàn)閵A緊部分兩壓板夾緊,在夾緊元件側(cè)定位采用M10螺釘和螺母壓力鉗M10,所以彈性M10螺母、彈性的工具需要使用呆扳手,鉆孔操作更簡(jiǎn)單。
21
總 結(jié)
通過(guò)分析支架零件的工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)主要完成的任務(wù)總結(jié)如下:
1、首先分析支架零件的工藝性,并制定支架工藝規(guī)程,制定支架的工藝過(guò)程卡和工序卡,結(jié)合制定的工藝過(guò)程卡和工序卡對(duì)此類零件的工藝有一定的掌握,掌握軸類零件的工藝制定通用性。
2、組支架部分過(guò)程分析的主要工序后,選擇的兩個(gè)主要工序夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)。本次選擇的是鏜孔專用夾具設(shè)計(jì)。
3、鏜孔夾具使我熟悉掌握了此類支架形式的定位原則方式、夾緊方式,定位元件、夾緊元件的選擇與設(shè)計(jì),并熟悉掌握了鏜夾具中使用的導(dǎo)向件:鏜套等機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)件的使用與應(yīng)用。
轉(zhuǎn)眼間幾個(gè)月的時(shí)間過(guò)去了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)三年來(lái)進(jìn)行的最綜合、最大型、最全面的、用時(shí)最長(zhǎng)的一次設(shè)計(jì)。是對(duì)大學(xué)所學(xué)的一次大總結(jié),它匯聚了已學(xué)科目的所有知識(shí)點(diǎn),幾乎把大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)都囊括在里面了,使所學(xué)知識(shí)得到鞏固與提高。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)支架零件的加工工藝規(guī)程和銑扁方和鉆孔的專用夾具為重點(diǎn)。包括選擇毛坯的類型和制造方法、粗精基準(zhǔn)的選擇、加工順序的安排,機(jī)床及的工藝裝備的選擇、工藝的分析計(jì)算、專用夾具的設(shè)計(jì)、填寫(xiě)工藝卡片等。
設(shè)計(jì)中遇到很多細(xì)節(jié)問(wèn)題,如機(jī)床的選擇原則,要根據(jù)加工零件的材料、尺寸,機(jī)床的加工范圍來(lái)確定;刀具的選擇,它是有零件的材料,加工表面的形狀來(lái)確定的;裝配圖上尺寸、配合的標(biāo)注;工序圖繪制原則,加工表面要用粗實(shí)線表示,非加工表面用細(xì)實(shí)線等。這些都是以前設(shè)計(jì)中沒(méi)太注意的問(wèn)題,感謝老師的指出和耐心指導(dǎo)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì),不但使我在設(shè)計(jì)中得到了很大的收獲,豐富了自己的理論知識(shí),提高了實(shí)踐的能力,為今后在工作崗位中從事設(shè)計(jì)行業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),更讓我深刻感覺(jué)到相互協(xié)作的團(tuán)體精神和老師指導(dǎo)的重要性。因?yàn)槲业臅r(shí)間相對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn),理論知識(shí)不全面、深入,當(dāng)然還存在許多缺陷和問(wèn)題的設(shè)計(jì),希望能得到老師的批評(píng)和糾正。
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致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的全部?jī)?nèi)容是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝老師給我提供了良好的課題條件,讓我從這次設(shè)計(jì)中得到了很好的鍛煉。同時(shí)也為我講解了不少難題,在此特別感謝。老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從老師那里我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。在此,謹(jǐn)向恩師表示最真誠(chéng)的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導(dǎo)。
在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中也得到了老師的指導(dǎo)。當(dāng)然還有本院其他老師的指導(dǎo)。在此我向各位給予我指導(dǎo)的老師表示忠心的感謝和致敬。
最后還要感謝的,也是最應(yīng)該感謝的是學(xué)校讓我們有這么好的學(xué)習(xí)條件。通過(guò)三年的學(xué)習(xí),讓我們成為有用之才;也是學(xué)院給我們了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì),讓我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢昂煤玫腻憻捯幌伦约骸?
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